染色体变异(公开课)

10.用马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株，可以正 常地进行减数分裂，用显微镜可以观察到染色体两两配对 形成12对。据此现象可推知产生该花药的马铃薯是( ) A.三倍体 B.二倍体 C.四倍体 D.六倍体
11、分析下列图形中各细胞内染色体组成情况，并回答相关问题：
A.
B.
C.
D.
⑴一般情况下，一定属于单倍体生物体细胞染色体组成的图是 D 。 ⑵由C细胞组成的生物体能育吗？不能育 ，如何处理才能产生有性生 殖的后代？因秋水仙素处理其幼苗，诱导使之发生染色体数目加倍 。 ⑶对于有性生殖生物而言，在何种情况下，由B细胞组成的生物体 是二倍体？ 该个体由受精卵发育而来 ；在什么情况下，由B细 胞组成的生物体是单倍体？ 由未受精有性生殖细胞直接发育而来 。 ⑷假若A细胞组成的生物体是单倍体，则其正常物种体细胞内含 个染色体组。 8
C、28条
B、14条
D、56条
4、将基因型为AaBb（独立遗传）的玉 米的一粒花粉离体培养获得幼苗，再用 秋水仙素处理幼苗，处理后的植株的基 因型为（B ）
A、Ab或ab或Ab或aB B、AABB或aabb或AAbb或aaBB C、AB、ab、Ab、Ab D、AABB或aabb或AABb或aaBb
响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟
胡一舟
先天智障患者
智障“天才”舟舟的资料
舟舟是一个先天智力障碍 (三体综合征)患者 病因：常染色体变异,比正 常人多了一条21号染色 ■姓名／胡一舟 ■年龄：31 岁 ■出生／1978年4月1日 ■智商：30 重度弱智 （正常人的最低70） ■演出／自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演 以来，至今已演出20场，与国内外十余家交响乐团进 行过合作。
多倍体
有丝分裂期 分裂受阻
单倍体 单性生殖时 配子直接发育
发生机理
是否产生 新基因 生产实践 中的应用
产生
没有产生
没有产生
单倍体育种
诱变育种
杂交育种
多倍体育种
1 分析对照图，从A B C D中确认出表示 含一个染色体组的细胞，是图中的（ B）
A
B
C
D
3、大麦的一个染色体组有7条 染色体，在四倍体大麦根尖细 胞有丝分裂后期能观察倒的染 色体数目是（D ） A、7条
二倍体（或多倍体）纯系
4、单倍体
单倍体育种的措施和优点 明显缩短育种年限 二倍体植株 花药离体培养 单倍体植株 人工诱导染色体加倍
（纯合体）恢复回二倍体植株 自交
纯合体
基因重组、基因突变、染色体变异的比较
基因突变 发生时期
间期 碱基顺序 改变
基因重组
有性生殖 减数分裂和受 精作用 没有产生
染色体数目变异
2、染色体组数目的确认方法
（1）根据“染色体形态”判断——细胞内 同种形态染色体有几条就含几个染色体组
1个
3个
4个
4个
（2）根据“基因型”判断——控制同一性 状的基因有几个就含几个染色体组
YyRr
二个染色体组
AABBDD
二个染色体组
Aaa
三个染色体组
ABCD
一个染色体组
染色体变异
染 色 体 变 异 结构变异 ： 缺失、 重复、倒位、 易位
3N西瓜种子(4N的瓜)
秋水仙素
第 减数分裂过程中染色体联会紊 二 3N植株 乱不能形成正常的生殖细胞 年 用2N植株产生的花粉刺激
3N无子西瓜
单倍体育种 F1花粉
组织培养
单倍体
人工诱导 染色体加倍
利用单倍体植 株培育新品种，只 需要两年时间，就 可以得到一个稳定 的纯系品种。与常 规的杂交育种方法 相比，明显缩短了 育种年限。
人工诱导多倍体－－－培育新品种 （多倍体育种）
低温处理
秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
抑制纺锤丝的形成
有丝分裂旺盛
纺锤丝的形成时间？ 有丝分裂前期
多倍体的形成（秋水仙素的作用机理）
染色体复制 着丝点分裂
4个染色体
无纺缍体形成
无纺缍丝牵引
若继续进行正常 染色体加 的有丝分裂
倍的组织 或个体
8个染色体
普 通 小 麦 是 六 倍 体 马铃薯是四倍体 香蕉是三倍体
多倍体的特征
多倍体植株茎秆粗壮、 叶片、果实、种子都 比较大，糖类和蛋白 质等营养物质的含量 都增加。
体细胞 配子中 体细胞 配子中 属于几 中的染 的染色 中染色 的染色 倍体生 色体数 体数 体组数 体组数 物 豌豆
14
42
7
2
1
巩固习题
1、下列变异中，不属于染色体结构变异的是（ A.染色体缺失某一片断 B.染色体增加了某一片断 C.染色体中DNA的一个碱基发生了改变 D.染色体某一片断位置颠倒了180°。 ）
2、已知某物种的一条染色体上依次排列着A、B、C、 D、E五个基因，下面列出的若干种变化中，未发生 染色体结构变化的是 （ ）
阅读P78，思考下列问题
可否人工诱导多倍体的形成呢？ 常用方法有哪些？ 低温和秋水仙素处理法 秋水仙素处理法的具体做法是什么？原理又是什么？ 萌发的种子 或_______ 方法：用秋水仙素处理____________ 幼苗 。 原理：当秋水仙素作用于正在______ 分裂 的细胞时，能够抑 纺锤丝 制________ 的形成，导致________ 不能_________， 染色体 移向两极 从而引起细胞内染色体__________。染色体数目加 数目加倍 倍的细胞继续进行_______分裂，将来就可能发育成 _________植株。 有丝 多倍体
3
二倍体 六倍体
八倍体
普通 小麦 小黑麦
21
28
6 8
56
4
那么， 有没有只由配子 发育而来的个体呢？
（三 ）单倍体
（单倍体）
受精卵
（32）
卵细胞
（16）
受精卵
（32）
思考 : （由配子发育成的个体） 1 概念： 16 1 、雄峰的体细胞内含有几条染色体 ? 的个体 体细胞中含有本物种配子染色体数目 16 2、本物种（蜂王）的配子中含有几条染色体？
5.判断下图所示细胞所在的生物是几倍体(
)
八倍体，三倍体，二倍体，二倍体，四倍体。
6.基因型为Aa 的西瓜经秋水仙素加倍后，形成的四倍体 在减数分裂时，形成配子的基因型比例是（ ） A．3 ：1 B．1 ：2 ：1 C．1 ：4 ：1 D．1 ：6 ：1
7.用秋水仙素处理正在进行有丝分裂的植物幼苗，可以达 到培养多倍体植株的目的。秋水仙素的诱导机制是( ) A.使前期细胞染色体复制而加倍 B.使前期细胞不能形成纺锤体 C.使后期细胞染色体着丝点不分裂 D.使分裂细胞不能进入新的细胞周期 8.普通小麦的细胞在有丝分裂后期和减数第二次分裂后 期，染色体组数分别是( )
A.6组和3组 6组
B.6组和1组 C.12组和3组 D.12组和
9.普通小麦为六倍体，42条染色体，科学家用花药离体培养（组 织培养技术）培育出小麦幼苗是( ) A.三倍体，含三个染色体组，21条染色体 B.单倍体，含三个染色体组，21条染色体 C.六倍体，含六个染色体组，42条染色体
D.单倍体，含一个染色体组，21条染色体
思考
单倍体特点：
植株弱小，而且高度不育。
思考
普通小麦是六倍体 卵细胞
新植株（含三个染色体组）
单倍体 可见，单倍体植株的染色体组数目总是正常植 株染色体组数目的一半。
对一个个体称单倍体还是几倍体， 关键看什么？
发育
受精卵
发育
有几个染色体组，就是几倍体 都是单倍体，不论几个染色体组
配子
一个染色体组生物一定是单倍体吗？ 一定 单倍体一定只有一个染色体组吗？ 不一定
（一）染色体组：
果蝇 Ⅱ ⅣⅣ ⅢⅢ
Ⅱ
ⅩⅩ
Ⅱ
ⅣⅣ Ⅱ ⅩY
ⅢⅢ
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（卵原细胞）
（精原细胞）
♀ 减数分裂
卵 细 生殖细胞 Ⅱ Ⅲ 胞 Ⅹ Ⅳ
Ⅳ
♂减数分裂
Ⅳ 精 Ⅱ Ⅲ Ⅲ 子 Ⅱ Y Ⅹ
1、染色体组的概念（3要点）
细胞中的一组________ 非同源 染色体，它们在________ 形态 __和 功能 _____ ___上各不相同，但是携带着控制生物生长发育 的_____ __________的一组染色体，叫做一个染色体组。 全部遗传信 息
一、染色体结构变异
2. 重复
染色体增加了某一片段
a
b
c b d e
f
果蝇的棒状眼
野生型：卵圆眼
变异型：棒状眼
由于X染色体的部分重复引起的。
一、染色体结构变异
3. 倒位
染色体的某一片段颠倒了180o
a a
e d b c
b c
c b d e d e
f f
一、染色体结构变异
4. 易位
染色体的某一片段移接到另一条非同源 染色体上
香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子， 无法食用。香蕉的培育过程如下： 野生芭蕉 2n
野生芭蕉 2n
加倍
有籽香蕉 4n
无籽香蕉 3n
无 籽 西 瓜 的 培 育
无籽西瓜培育
授花粉产生生长素 刺激子房发育成果
第一年： 四倍体瓜 三倍体胚( 种子)
第二年： 三倍体瓜 无籽
过程：
2N西瓜幼苗(♀)
第 一 4N西瓜植株(♀) 年 2N父本产生的花粉提供精子
a
b
c
d e i j
f k
g h
思考
染色体结构变异的易位 与减数第一次分裂前期 的交叉互换是一回事吗？
染色体结构的变化导致生物 不同！ 性状改变的原因是什么？
易位是非同源染色体之间 交叉互换是同源染色体之间
交叉互换
染色体结构变异
使染色体上基因的数目 和排列顺序改变
生物性状的变异
(多数不利，甚至致死)
2、染色体组数目的确认方法
（1）根据“染色体形态”判断——细胞内同 种形态染色体有几条就含几个染色体组
1个
3个
4个
4个
（2）根据“基因型”判断——控制同一性 状的基因有几个就含几个染色体组（发音 不重复）
YyRr
二个染色体组
AABBDD
二个染色体组
Aaa
三个染色体组
ABCD
一个染色体组
请讨论： Q1：染色体结构变异对生物都是有害的吗？ 大多有害、少数有利 Q2：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对 引起的性状变化较大一些？为什么？ 每条染色体上含有许多基因，染色体变异 会引起多个基因的变化，所以引起的性状 变化较大一些
)
A染色体1、2、4、5组成果蝇的一个染色体组 B果蝇的一个染色体组有8条染色体 C控制果蝇红眼或白眼的基因位于2号染色体上 D果蝇的体细胞内有2个染色体组。 • 3.四倍体的曼陀罗有48条染色体，该植物每个染色体组的染色 体数目为（ ） A.48 B.24 C.12 D.4
• 4.关于单倍体的叙述正确的是（ ） ①单倍体只含有一个染色体组 ②单倍体只含有一个染色体 ③单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体 ④单倍体细胞中只含有一对染色体 ⑤未经受精作用的配子发育成的个体一般是单倍 体 A. ③⑤ B. ④⑤ C. ①④ D. ①⑤
（二）二倍体和多倍体 1.二倍体： 由 受精卵
两个
发育而成的，体细胞中有 染色体组的个体。
例如：几乎全部的动物和过半数的高等植物。
人、果蝇、玉米等大多数生物
2.多倍体： 由 受精卵 发育而成的，体细胞中含有
三个或三个以上 的染色体组的个体。
例如：在植物中很常见，动物中极少见。 香蕉(三倍体）、马铃薯（四倍体）
二、染色体数目的变异
个别染色体 数目的增加 或减少 正常 增多 减少
染色体组成 倍的增加或 减少
单体（2n-1)
性腺发育不良
先天性智障 （21三体综合征）
三体(2n+1)
（一）染色体组：
果蝇 Ⅱ ⅣⅣ ⅢⅢ
Ⅱ
ⅩⅩ
Ⅱ
ⅣⅣ Ⅱ ⅩY
ⅢⅢ
（卵原细胞）
（精原细胞）
♀ 减数分裂
卵 细 生殖细胞 Ⅱ Ⅲ 胞 Ⅹ Ⅳ
第2节 染色体变异
染色体变异
(可以用显微镜观察到)
染色体结构变异 类型 染色体数目变异
一、染色体结构变异
染色体结构变异有几种类型？
正常 异常
一、染色体结构变异
(书P85-86)
1. 缺失
染色体的某一片段缺失
a
b c
d e
f
举例
猫叫综合征
第5号染色体部分缺失
症状：两眼距离较 远，耳位低下，生 长发育缓慢，，存 在着严重的智力障 碍。患儿哭声轻， 音调高，很像猫叫。
Ⅳ
♂减数分裂
Ⅳ 精 Ⅱ Ⅲ Ⅲ 子 Ⅱ Y Ⅹ
1、染色体组的概念（3要点）
细胞中的一组________ 非同源 染色体，它们在________ 形态 __和 功能 _____ ___上各不相同，但是携带着控制生物生长发育 的_____ __________的一组染色体，叫做一个染色体组。 全部遗传信息
（猫叫综合征） （果蝇棒状眼）
（慢性粒细胞白血病）
数目 变异
个别增减 成倍 增减
三体(2n+1)：21三体综合征
单体（2n-1)：性腺发育不良
概念 染色体组 特征 二倍体 分类 多倍体
概念 特点
单倍体
• 1．下列关于染色体组的正确叙述是 （ ） A.染色体组内不存在同源染色体 B.染色体组只存在于生殖细胞中 C.染色体组只存在于体细胞中 D.染色体组在减数分裂过程中消失 • 2．如图是果蝇细胞的染色体组成，以下说法正确的是 (